電子元件的側吹式散熱鰭片組合的製作方法
2023-12-02 17:12:36 2
專利名稱：電子元件的側吹式散熱鰭片組合的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子元件的側吹式散熱鰭片組合，更具體地說，涉及一種將複數個風扇設置於散熱鰭片的側緣，用於強迫風流方向、提高整體散熱效率、並減低風扇失效風險率的散熱鰭片組合結構。
背景技術：
現今高速運作的晶片，如中央處理器(Central processing unit，CPU)、南/北橋晶片組(South/North bridge chipset)、繪圖晶片(Graphicsprocessor)或是其他高熱電子元件的散熱問題一直是電子產業中非常重視的問題，尤其在電子元件操作功率不斷提升的趨勢下，散熱的解決方案乃逐漸形成其設計的瓶頸技術之一。
在傳統技術中，高功率電子元件通常是通過外配置散熱鰭片(Heat fins或Heat sink)結構來作為散熱的主要介面，此散熱鰭片通常是以「直接接觸」(Solid contact)的方式直接設置於電子元件上；而當配置有散熱鰭片的電子元件需要更高效率的散熱解決方案時，傳統技術中最常見的是將單一軸流風扇(Axial fan)配置在散熱鰭片上，形成一主動的頂吹式風扇散熱鰭片組合(Fanheatsink或Fansink)。
如圖1A和圖1B所示，一傳統頂吹式散熱鰭片組合，其軸流風扇16的運用是以直吹方式(Impinging)將外部氣流20吹向散熱鰭片14的底部，並藉由產生於散熱鰭片14鰭間槽道141中的強迫氣流21將設於印刷電路板10上的電子元件12所產生的高熱經此散熱鰭片組合排放至周圍的大氣中；如圖所示，在此散熱鰭片的組合中，定義鰭間槽道141所開放的相對散熱鰭片14的側邊為流通側邊140，而未為鰭間槽道141開放的相對散熱鰭片14的側邊定義為阻風側邊142，其中的流通側邊140有強迫氣流21通過。
如圖2A和圖2B所示，另一頂吹式散熱鰭片組合，其軸流風扇16雖然同樣是以直吹的方式運用，但卻是將外部氣流20』從周圍環境經散熱鰭片14』的流通側邊140吸入至散熱鰭片14』的鰭間槽道141中，再籍由軸流風扇16、由散熱鰭片14』的頂部、以向外的強迫氣流21』將電子元件12的產生的熱量排放至周圍的大氣中；如圖所示，在此散熱鰭片組合中，方形的散熱鰭片14』具有縱橫設置的鰭間槽道141，故散熱鰭片14』乃具有環繞的流通側邊140，而未有阻風側邊142。
在前述二傳統技術的實施例中，圖1A中的軸流風扇16為一吸入型風扇，用於將外部氣流20吸入至散熱鰭片14中；而圖2A中的軸流風扇16為一排出型風扇，用於將外部氣流20』經散熱鰭片14』抽出。
在傳統的技術中，當前述的頂吹式散熱鰭片組合欲增加散熱效能(即降低風扇散熱鰭片熱阻值)時，通常是通過增加鰭片高度、增加鰭片數目、或擴大散熱鰭片14、14』面積的方式來增加散熱鰭片的有效散熱面積，而同時也需相對提高軸流風扇16、的轉速或功率，以克服因散熱鰭片的擴大設計而隨之增加風阻，並補償原有風扇無法充分提供強迫風流之處；但是，提高風扇的轉速或功率通常等同於風扇操作噪音的增加、風扇壽命的縮短；當散熱鰭片組合的總體積愈見龐大時，其總高度與總重量也會相對增加，從而此發展不但與電子系統輕薄短小的發展趨勢背道而馳，更是增加了研發及製造的成本。
再者，傳統單個軸流風扇的運用在特殊狀態下，也會間接導致系統的可靠度問題；明顯地，當風扇失效時，不但無法再提供強迫散熱風流至散熱鰭片的鰭間槽道中，更因其位置直接頂置於散熱鰭片上，而使散熱鰭片上層氣場形成一與周圍大氣間的龐大阻滯區，極不利於電子元件的散熱操作；因此，在單個軸流風扇的運用下，對於系統的整體散熱考慮，具有不可揮去的隱患。
發明內容
本實用新型的主要目的在於提供一種電子元件的側吹式散熱鰭片組合，即藉將複數個風扇設置於散熱鰭片的流通側邊上，以產生流通於鰭間槽道間的強迫散熱風流，在不阻滯散熱鰭片上層空間的前提下，提高系統運用的整體散熱效率，增進散熱風流的方向可控制性，並減低因風扇失效對電子元件產生的操作風險。
本實用新型中電子元件的側吹式散熱鰭片組合，包括一散熱鰭片，該散熱鰭片包括有多條可都為平行設置、縱橫交叉設置、或以其他型態設置的鰭間槽道，並且該鰭間槽道兩端所對應的散熱鰭片的側邊為流通側邊；即，流通側邊可供氣流流通出入鰭間槽道的散熱鰭片側邊。
複數個軸流風扇，該複數個軸流風扇分別設置於相對應的流通側邊上，以便在相對應的鰭間槽道中產生沿鰭間槽道流動的強迫風流，藉此強迫氣流進行散熱鰭片的散熱操作。
另外，所述側吹式散熱鰭片組合的複數個軸流風扇中至少包括有一吸入型風扇，以將散熱鰭片組合周圍的外部氣流吸入至散熱鰭片上進行熱交換作業。
另外，所述側吹式散熱鰭片組合的複數個軸流風扇中還至少包括一排出型風扇，以將散熱鰭片組合周圍的外部氣流經散熱鰭片熱交換後抽離所述組合。
另外，所述側吹式散熱鰭片組合又可包括一導流罩，該導流罩設置在複數個軸流風扇上，並延伸覆蓋至散熱鰭片鰭間槽道的上方，而軸流風扇所產生的強迫風流被限制在散熱鰭片與導流罩之間。
另外，在所述側吹式散熱鰭片組合的鰭間槽道的兩端可各設有一軸流風扇；當然，也可僅於鰭間槽道兩端中的一端設有一軸流風扇。
另外，本實用新型中的軸流風扇所產生的強迫風流可採取與鰭間槽道平行、或與鰭間槽道呈一預定角度的方式設計。
下面將結合附圖對本實用新型中的具體實施例作進一步詳細說明。
圖1A是一種傳統電子元件的頂吹式散熱鰭片組合在運用時的立體示意圖；圖1B是圖1A中所示頂吹式散熱鰭片組合的簡略立體示意圖；圖2A是另一種傳統電子元件的頂吹式散熱鰭片組合在運用時立體示意圖；圖2B是圖2A中所示頂吹式散熱鰭片組合的簡略立體示意圖；圖3A是本實用新型中電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例一在運用時的立體示意圖；圖3B是圖3A中所示側吹式散熱鰭片組合的簡略立體示意圖；圖3C是圖3A中所示側吹式散熱鰭片組合的平面示意圖；圖4A是本實用新型中電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例二在運用時的簡略立體示意圖；圖4B是圖4A中側吹式散熱鰭片組合的平面示意圖；圖5是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例三的平面示意圖；圖6是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例四的平面示意圖；圖7是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例五的平面示意圖；圖8是本實用新型電子元件的側吹式散熱鱔片組合實施例六的平面示意圖；圖9是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例七的平面示意圖；圖10是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例八的平面示意圖；圖11是本實用新型電子元件的側吹式散熱鱔片組合實施例九的平面示意圖；圖12是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十的平面示意圖；圖13是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十一的平面示意圖；
圖14是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十二的平面示意圖；圖15是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十三的平面示意圖；圖16是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十四的平面示意圖；圖17是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十五的平面示意圖；圖18是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十六的平面示意圖；圖19是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十七在運用時的簡略立體示意圖；圖20是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合實施例十八在運用時的簡略立體示意圖；以及圖21是本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合中散熱鰭片與軸流風扇設置角度的剖面示意圖。
具體實施方式
本實用新型是將傳統技術中的軸流風扇從散熱鰭片的頂部位置移至散熱鰭片的側邊位置，並採取至少一個軸流風扇的方式加以實施，藉此，除可開放散熱鰭片上層結構上方的散熱空間外，還可藉由倒置軸流風扇的設計，來增進散熱風流方向的可控制性，並降低單個頂置風扇所隱藏的電子元件運用可靠性的問題。
如圖3A、圖3B及圖3C所示，本實用新型中的側吹式散熱鰭片組合在運用時是配置在印刷電路板10的電子元件12上，其包括有一散熱鰭片14、以及複數個設置於散熱鰭片14側邊的軸流風扇16。
其中，散熱鰭片14包括有多條鰭間槽道141，在此實施例中，該鰭間槽道141呈平行設置；在本實用新型中，散熱鰭片14鰭間槽道141兩端相對應的散熱鰭片的側邊定義為流通側邊140，即，流通側邊140可供氣流出入鰭間槽道141的散熱鰭片側邊。
本實用新型中的複數個軸流風扇，獨立地設置於散熱鰭片14相對應的流通側邊140上，用於在相對應的鰭間槽道141中產生沿鰭間槽道141流動的強迫風流，藉此強迫氣流進行在散熱鰭片14上的散熱操作；如圖所示，在此實施例中，包括有二個設在同一流通側邊140上的軸流風扇16，藉此，可將其所產生的散熱風流控制在同一方向上。
如圖3B、圖3C所示，圖中所示的各箭頭方向代表風流方向，而在圖3C中，散熱鰭片14上的平行線條，用於代表此實施例中鰭間槽道141的設置方式。
如圖4A和圖4B所示，本實用新型電子元件的側吹式散熱鰭片組合的第二實施例，在此實施例中，側吹式散熱鰭片組合包括有一具縱橫交叉設置的鰭間槽道141的散熱鰭片14』、以及四個分別設置於散熱鰭片14』相對應流通側邊140的軸流風扇16，即，本實施例中的流通側邊140存在於散熱鰭片14』的四周，而每一邊的流通側邊140上各設有一軸流風扇16。
在前述的二實施例中，第一實施例中的二軸流風扇16為吸入型風扇結構，即軸流風扇16的操作是用於將散熱鰭片組合周圍的外部氣流吸入至散熱鰭片14上進行熱交換作業；而在第二實施例中，軸流風扇16採用二吸入型風扇結構、以及二排出型風扇結構，即，其操作是用於將散熱鰭片組合周圍的外部氣流經散熱鰭片14』熱交換後再抽離本實用新型中的組合。
如圖5至圖12所示，在本實用新型側吹式散熱鰭片組合的第三實施例至第十實施例中均採取二個軸流風扇16的型態實施，而散熱鰭片14則都具有平行設置的鰭間槽道141，至於其他結構與實施例一中的相同，在此不再詳細說明。
如圖5所示，在此實施例中，軸流風扇16設置於同一側的流通側邊140上，且都採取排出型的風扇結構。
如圖6所示，在此實施例中，軸流風扇16設置於同一側的流通側邊140上，但其中一軸流風扇16為排出型風扇結構，而另一軸流風扇16為吸入型風扇結構。
如圖7所示，在此實施例中，軸流風扇16分別設置於相對側的流通側邊140上，且都採取吸入型風扇結構。
如圖8所示，在此實施例中，軸流風扇16分別設置於相對側的流通側邊140上，但其中一軸流風扇16為排出型風扇結構，而另一軸流風扇16則為吸入型風扇結構。
如圖9所示，在此實施例中，軸流風扇16的設置類型同於圖8中所示的結構，但所不同的是軸流風扇16採取較大幅度的錯位關係。
如圖10所示，在此實施例中，軸流風扇16也分別設置於相對側的流通側邊140上，且都採取排出型風扇結構。
如圖11所示，在此實施例中，軸流風扇16也分別設置於相對側的流通側邊140上，且都採取排出型風扇結構，但其軸流風扇16的設置類似於圖9中所示的錯位設置型態。
如圖12所示，在此實施例中，軸流風扇16的設置類同於圖11中所示結構，但其軸流風扇16都採取吸入型風扇結構。
在前述本實用新型的第三至第十實施例中，散熱鰭片14具有平行設置的鰭間槽道，當然，所示的各軸流風扇16的設置也可實施在具縱橫交叉設置的鰭間槽道的散熱鰭片14上。
如圖13所示，在本實用新型的實施例十一中，散熱鰭片14的一流通側邊140上設置有二相鄰的軸流風扇16，而在另一側的流通側邊140上則具有單一的軸流風扇16，至於散熱鰭14片的結構與實施例一中的結構相同，在此不再詳細說明。
如圖14所示，本實用新型側吹式散熱鰭片組合的實施例十二，在散熱鰭片14的二流通側邊140上分別設置有二相鄰的軸流風扇16，至於散熱鰭14片的結構與實施例一中的結構相同，在此不再詳細說明。
如圖15所示，本實用新型側吹式散熱鰭片組合的實施例十三，散熱鰭片14』具有縱橫交叉設置的鰭間槽道，且所實施的二軸流風扇16分別設置於相鄰的流通側邊140上。
如圖16所示，本實用新型側吹式散熱鰭片組合的實施例十四，具縱橫交叉設置的鰭間槽道141的散熱鰭片14』的三流通側邊140上則各設置有一軸流風扇16。
如圖17所示，本實用新型側吹式散熱鰭片組合的實施例十五，散熱鰭片14』的二相鄰流通側邊140處各設有二相鄰的軸流風扇16。
如圖18所示，本實用新型側吹式散熱鰭片組合的實施例十六，散熱鰭片14』的四流通側邊140上分別設有二相鄰的軸流風扇16，即，在此實施例中，側吹式散熱鰭片組合具有八個軸流風扇16。
在前述十一至十六實施例中，軸流風扇16雖未標示其究竟為吸入型或為排出型風扇結構，但，從一至十實施例中可知，在十一至十六實施例中的軸流風扇16也可適當配置為吸入型或者為排出型風扇結構，當然，其配置也應考慮電子元件在印刷電路板上的設置相關位置，而此一考慮是採用因地制宜的設計，作為本技術領域的技術人員，根據本實用新型前述公開技術就可輕易地加以實施，因此，在此不再詳細敘述。
如圖19所示，本實用新型的實施例十七，其中側吹式散熱鰭片組合的散熱鰭片14與軸流風扇16的實施同於前述圖3B中所示的結構，所不同的是在本實施例中，還包括有一導流罩18，該導流罩18設置在複數個軸流風扇16的上方，並延伸覆蓋至散熱鰭片14鰭間槽道141的上方，藉此，使軸流風扇16所產生的強迫風流被限制於散熱鰭片14與導流罩18之間，並因此而可提升軸流風扇16所產生的風流的利用效率。
如圖19所示，導流罩18還包括有一橫設在散熱鰭片14頂面的頂蓋板181以及分別向散熱鰭片14二阻風側邊142延伸的側裙板182。
如圖20所示，本實用新型的實施例十八，其中側吹式散熱鰭片組合包括有一散熱鰭片14』(具縱橫交叉型態的鰭間槽道141)、四個軸流風扇16、以及一以頂蓋板181方式實施的導流罩18。
在本實用新型中，軸流風扇16所產生的強迫風流可採取與鰭間槽道141平行、或與鰭間槽道呈一預定角度的方式設計；如圖21所示，其中顯示有一實線的實施位置、及一虛線的實施位置；在實線的實施位置上，軸流風扇16所產生的強迫風流流向30與鰭間槽道141的槽道線1410平行；而在虛線所示的實施位置上，軸流風扇16』所產生的強迫風流流向30』與鰭間槽道141的槽道線1410呈一預定角度，但此角度不宜過大，以避免軸流風扇的設置阻礙散熱鰭片上方的開放散熱空間。
明顯地，本實用新型所提供的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，籍由複數個設置於散熱鰭片流通側邊上的軸流風扇，產生直接流通於鰭間槽道間的強迫散熱風流，且可在不阻滯散熱鰭片上層開放空間的前提下，提高電子元件運用的整體散熱效率，並減低因風扇失效對電子元件產生的操作風險。
另外，上述雖然對本實用新型中的多個較佳實施例作了說明，但並不能作為本實用新型的保護範圍，即對本領域的普通技術人員來說應該明白，在不脫離本實用新型的設計精神下可以對其作出等效的變化與修飾，因此，凡是在不脫離本實用新型的設計精神下所作出的等效變化與修飾，均應認為落入本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵是包括一散熱鰭片，該散熱鰭片包括有多條鰭間槽道，並且該鰭間槽道兩端所對應的散熱鰭片的側邊為流通側邊；能在相對應的鰭間槽道中產生沿鰭間槽道流動的強迫風流複數個軸流風扇，即該複數個軸流風扇分別設置於相對應的流通側邊上。
2.根據權利要求1中所述的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵在於所述複數個軸流風扇中至少包括有一吸入型風扇。
3.根據權利要求1中所述的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵在於所述複數個軸流風扇中至少包括有一排出型風扇。
4.根據權利要求1中所述的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵在於所述複數個軸流風扇上又架設有一導流罩，該導流罩延伸覆蓋至散熱鰭片的鰭間槽道的上方。
5.根據權利要求1中所述的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵在於所述鰭間槽道的兩端各設有複數個軸流風扇中的一個。
6.根據權利要求5中所述的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵在於所述鰭間槽道兩端的軸流風扇一個吸入型風扇，而另一個為排出型風扇。
7.根據權利要求5中所述的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵在於所述鰭間槽道兩端的軸流風扇都為吸入型風扇。
8.根據權利要求5中所述的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵在於所述鰭間槽道兩端的軸流風扇都為排出型風扇。
9.根據權利要求1中所述的電子元件的側吹式散熱鰭片組合，其特徵在於所述鰭間槽道的兩端僅有一端設有一軸流風扇。
專利摘要本實用新型公開了一種電子元件的側吹式散熱鰭片組合，該組合包括有一散熱鰭片、及複數個設置於散熱鰭片側邊的軸流風扇，其中複數個軸流風扇以獨立的方式設置於散熱鰭片相對應的流通側邊上，以在相對應的鰭間槽道中產生沿鰭間槽道流動的強迫風流；藉流通於鰭間槽道上的強迫散熱風流在不阻滯散熱鰭片上層散熱空間的前提下，提高電子元件運用的整體散熱效率，並減低因某個軸流風扇失效對電子元件正常操作所產生的影響。
文檔編號G06F1/20GK2626051SQ0325653
公開日2004年7月14日 申請日期2003年4月22日 優先權日2003年4月22日
發明者顧詩章 申請人:威盛電子股份有限公司